Question

下面是某同學研究氯氣性質過程中的一個片斷．請你幫助他完成部分實驗并補全實驗記錄．
【觀察】氯氣的顏色、狀態：

黃綠色

色

氣體

狀態；聞氯氣的氣味：

有刺激性

氣味．
【預測】氯氣是一種非金屬單質，它可能具有性質有

能與鈉、鐵、銅等金屬發生化合反應，與氫氣發生化合反應

．
從元素化合價的角度分析，它可能具有性質有

與具有還原性的物質發生氧化還原反應

．
【實驗探究】

實驗內容	實驗操作	實驗現象	推斷生成物
氯氣與鐵反應
氯氣與氫氣反應
氯氣與碘化鉀溶液反應

【實驗結論】（1）通過比較氯氣和曾經學習過的氧氣等非金屬單質的性質，可推知氯氣的化學性

比較活潑

，能與

鐵、銅、鈉等金屬，氫氣、紅磷、硫等非金屬、KI、FeCl₂、Na₂SO₃等具有還原性的化合物

反應．
（2）在上述過程中，該同學都用到了哪些研究物質性質的方法？

觀察法、實驗法、分類法、比較法

．
（3）說明聞氣體氣味的方法．

用手在集氣瓶口輕輕扇動，使少量的氣體飄入鼻孔

．

Answer 1

分析：【觀察】物質的顏色、狀態、氣味、密度等方面的性質不需要通過化學變化表現出來；
【預測】氯原子的結構最外層7個電子，在化學反應中易得到1個電子，達到8電子的穩定結構，氯氣化學性質很活潑，具有較強的氧化性，能與多種金屬和非金屬直接化合，還能與水、堿等化合物反應，與具有還原性的物質發生氧化還原反應；
【實驗探究】
氯氣能將金屬氧化為最高價，鐵在氯氣中燃燒的產物是氯化鐵；氫氣在氯氣中劇烈燃燒，產生蒼白色火焰，產生極易溶于水的氯化氫；，氯氣的氧化性強于碘，氯氣與碘化鉀溶液反應生成氯化鉀和碘；據此分析解答；
【實驗結論】探究物質的性質時其基本程序是：觀察物質外觀→預測物質的化學性質→做實驗并觀察現象→分析現象，并用相應的化學知識解釋→得出結論．
（1）通過氯氣與鐵、氫氣、碘化鉀反應，可推知氯氣的化學性質活潑，能與鐵、銅、鈉等金屬，氫氣、紅磷、硫等非金屬、KI、FeCl₂、Na₂SO₃等具有還原性的化合物反應；
（2）根據實驗過程中的研究物質性質的方法進行解答；物質的化學性質是指在化學變化中表現出來的性質，需實驗法；物質的物理性質是指不需要通過化學變化表現出來的性質．物質的顏色、狀態、氣味、密度等方面的性質不需要通過化學變化表現出來，觀察法；
（3）聞氣體氣味的方法通常采用招風入鼻法；

解答：解：【觀察】物質的物理性質是指不需要通過化學變化表現出來的性質，物質的顏色、狀態、氣味、密度等方面的性質不需要通過化學變化表現出來，是物理性質，從研究氯氣性質過程中看出，氯氣的物理性質是：黃綠色、有刺激性氣味氣體；
故答案為：黃綠色、氣體、有刺激性；
【預測】根據氯原子的結構最外層7個電子，在化學反應中易得到1個電子，達到8電子的穩定結構，氯氣是一種非金屬單質，它可能具有性質有具有較強的氧化性、能與多種金屬和非金屬直接化合，與具有還原性的物質發生氧化還原反應，所以它可能具有性質有：能與鈉、鐵、銅等金屬發生化合反應，與氫氣發生化合反應，與具有還原性的物質發生氧化還原反應，
故答案為：能與鈉、鐵、銅等金屬發生化合反應，與氫氣發生化合反應；與具有還原性的物質發生氧化還原反應；
【實驗探究】
實驗內容：氯氣與鐵反應；
實驗操作：將一束紅熱的細鐵絲伸入充滿氯氣的集氣瓶中，觀察現象，然后向集氣瓶中加少量水，震蕩，觀察溶液的顏色；
實驗現象：灼熱的鐵絲在氯氣中劇烈燃燒，產生棕黃色的煙；集氣瓶內生成黃色溶液；
推斷生成物：氯氣能將金屬氧化為最高價，鐵在氯氣中2Fe+3Cl₂

點燃  .

2FeCl₃燃燒的產物是氯化鐵，
故答案為：將一束紅熱的細鐵絲伸入充滿氯氣的集氣瓶中，觀察現象，然后向集氣瓶中加少量水，震蕩，觀察溶液的顏色；灼熱的鐵絲在氯氣中劇烈燃燒，產生棕黃色的煙；集氣瓶內生成黃色溶液；FeCl₃；
實驗內容：氯氣與氫氣反應；
實驗操作：在空氣中點燃氫氣，然后把導管伸入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察氫氣在氯氣中燃燒時發生的現象；
實驗現象：氫氣在氯氣中劇烈燃燒，產生蒼白色火焰，集氣瓶口上方產生較濃的白霧；
推斷生成物：氫氣在氯氣中Cl₂+H₂

點燃  .

2HCl燃燒的產物為HCl；
故答案為：在空氣中點燃氫氣，然后把導管伸入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察氫氣在氯氣中燃燒時發生的現象；氫氣在氯氣中劇烈燃燒，產生蒼白色火焰，集氣瓶口上方產生較濃的白霧；HCl；
實驗內容：氯氣與碘化鉀溶液反應；
實驗操作：將氯氣通入淀粉碘化鉀溶液中；
實驗現象：溶液變藍；
推斷生成物：氯氣與碘化鉀溶液反應Cl₂+2Kl═I₂+2KCl產物為I₂、KCl；
故答案為：將氯氣通入淀粉碘化鉀溶液中；溶液變藍；I₂、KCl；
【實驗結論】（1）通過氯氣與鐵、氫氣、碘化鉀反應，可推知氯氣的化學性質活潑，能與鐵、銅、鈉等金屬，氫氣、紅磷、硫等非金屬、KI、FeCl₂、Na₂SO₃等具有還原性的化合物反應；
故答案為：比較活潑；能與鐵、銅、鈉等金屬，氫氣、紅磷、硫等非金屬、KI、FeCl₂、Na₂SO₃等具有還原性的化合物反應；
（2）在上述過程中，該同學用觀察法研究氯氣的物理性質、通過實驗法研究化學性質、通過分類法研究氯氣和非金屬、金屬、化合物的反應、通過比較法比較氯氣和曾經學習過的氧氣等非金屬單質的性質推斷；
故答案為：觀察法、實驗法、分類法、比較法；
（3）聞氣體氣味的方法通常采用招風入鼻法，
故答案為：用手在集氣瓶口輕輕扇動，使少量的氣體飄入鼻孔；

點評：本題考查了氯氣性質的探究實驗流程，明確實驗步驟掌握氯氣的性質是解答的關鍵，題目難度中等．